Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лабораторна робота № 203. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА В’ЯЗКОСТІ РІДИНИ ЗА ДОПОМОГОЮ КАПІЛЯРНОГО ВІСКОЗИМЕТРА ОСТВАЛЬДА





 

Завдання: визначити коефіцієнт в’язкості рідини за допомогою капілярного віскозиметра Оствальда.

Приладдя: капілярні віскозиметри, ручна помпа, термометр, секун-домір, дистильована вода, досліджувана рідина.

Теоретичний матеріал, який необхідно засвоїти під час підготовки до виконання роботи: головні поняття гідродинаміки, закон Пуазейля, ламі нар-ний і турбулентний потік рідини, гідростатичний тиск (див. також перелік матеріалу до роботи № 201).

 

Література:

1) § 7.6–7.9, с. 114–124;

2) § 14.2.3, с. 36–38;

3) § 60, с. 186–190;

4) § 28, 31–33, с. 51–52, 55–59.

Опис установки. Експериментальна установка для вимірювання в’язкості рідин (рис. 4) складається з двох однакових віскозиметрів 1 і 2, розміщених у термостаті 3. Нижні резервуари віскозиметрів заповнені дистильованою водою і досліджуваною рідиною. Пампа 4 призначена для піднімання рівня рідини у віскозиметрі. Час протікання рідини через капіляр вимірюють секундоміром 5.

Ідея роботи та виведення робочої формули. За формулою Пуазейля об’єм рідини V, яка протікає за час t по капіляру з радіусом R під дією гідростатичного тиску rgh,

, (1)

де l – довжина капіляра; r – густина рідини; h – висота капіляра; h– коефіцієнт в’язкості рідини.

Якщо відомі конструктивні розміри віскозиметра і виміряно значення потрібних величин експеримент-тально, то з (1) можна визначити h. У цій роботі використовують порівняльний метод визначення коефіцієнта в’язкості рідини, забезпечуючи в експерименті сталість величин V,R, h і l. Цього досягають використанням одного віскозиметра або двох ідентичних віскозиметрів з досліджуваною рідиною і рідиною з відомою в’язкістю. Тоді з (1) матимемо

i .

Однак V 1= V 2, тоді, прирівнявши праві частини рівнянь, легко отримати формулу для h:

, (2)

де h і r – коефіцієнт в’язкості та густина досліджуваної рідини; h 0 і r 0 – коефіцієнт в’язкості та густина дистильованої води.

Вираз (2) є робочою формулою лабораторної роботи.

Формулу Пуазейля (1) можна вивести з таких міркувань. Нехай по трубі радіусом R і довжиною l (рис. 5) тече в’язка рідина зі швидкістю v. Протікання забезпечує різниця сил тиску на торцях циліндра F 1 та F 2. Водночас між шарами рідини виникає сила внутрішнього тертя

, (3)

де dv / dr – градієнт швидкості в напрямі радіуса; S=2prl – площа бокової поверхні циліндричного шару рідини. Оскільки v = const, то F 1F 2= F 3, або

. (4)

Проінтегруємо цю рівність, отримаємо

 

. (5)

Сталу інтегрування С визначаємо з умови, що біля стінок труби v = 0. Тоді

, а . (6)

Формула (6) свідчить, що швидкість рідини розподілена в напрямі, перпендикулярному до осі труби, за квадратичним законом і є максимальною на осі труби.

Визначимо тепер об’єм рідини, яка протікає через трубу за одиницю часу. Для цього розіб’ємо поперечний переріз труби на кільця товщиною dr з радіусом r. Тоді dV=2pvrdr. Після інтегрування

,

a за час t. (7)

Це формула Пуазейля для ламінарної течії рідини в капілярній трубці.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1217. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...


Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Экспертная оценка как метод психологического исследования Экспертная оценка – диагностический метод измерения, с помощью которого качественные особенности психических явлений получают свое числовое выражение в форме количественных оценок...

В теории государства и права выделяют два пути возникновения государства: восточный и западный Восточный путь возникновения государства представляет собой плавный переход, перерастание первобытного общества в государство...

Закон Гука при растяжении и сжатии   Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...

Философские школы эпохи эллинизма (неоплатонизм, эпикуреизм, стоицизм, скептицизм). Эпоха эллинизма со времени походов Александра Македонского, в результате которых была образована гигантская империя от Индии на востоке до Греции и Македонии на западе...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия